«Ужасный волк» — крупный ископаемый вид псовых из Северной Америки оказался не близким родственником серому волку, хотя и очень похож на него. По данным генетиков, предки ужасного волка обособились почти 6 млн лет назад, а сходство с другими волкоподобными — результат параллельной эволюции.
Даже те из нас, кто не разбирается в палеонтологии, согласятся: кого попало «ужасным волком» не назовут. Это замечательное животное, обитавшее в Америке с 250 до 13 тыс. лет назад, описано ещё в середине XIX века, а особенно прославилось после выхода «Игры престолов», где фигурируют «лютоволки» (Direwolves), по сути, срисованные с нашего героя. Впрочем, реальный dire wolf (Canis dirus) не был таким уж огромным, скорее, здоровенным — размером с самых крупных серых волков, весил порядка 70 кг, однако обладал очень большими зубами и мощным укусом, был более коренаст, чем его серые собратья, и охотиться предпочитал на крупную добычу — лошадей, верблюдов, бизонов и даже юных мастодонтов. Когда-то ужасные волки доминировали в Новом Свете. Хотя рядом с ними в конце плейстоцена бродили и серые волки, и красные волки, и койоты, но остатки ужасных волков палеонтологам попадаются чаще. Достаточно сказать, что в знаменитых битумных озерах Ранчо Ла-Брея в Калифорнии найдены кости более четырёх тысяч Canis dirus — в сто с лишним раз больше, чем серых волков.
Несмотря на такое обилие находок, происхождение ужасного волка оставалось предметом споров. Одни палеонтологи выделяли этот вид в отдельный род Aenocyon, другие — и таких большинство — полагали, что Canis dirus очень близок к привычным нам серым волкам, чуть ли не на уровне подвида. Уж больно сходным выглядело строение первых и вторых. И не только на первый взгляд. Авторы новой статьи в Nature провели анализ морфологии ужасных волков, использовав данные по скелетам более 700 особей — хотя отличия от серого волка имеются, строение действительно очень сходно.
Но, может быть, сходство это кажущееся? Ведь мы знаем о явлении параллельной эволюции, когда у разных видов, происходящих от общего предка, независимо возникают сходные особенности.
В такой ситуации пора передать слово генетикам. Исследователи взяли 46 образцов костей ужасных волков, чтобы проверить, не сохранилась ли в каких-нибудь из них древняя ДНК. В пяти случаях исследователям повезло: в остатках возрастом от 13 до 50 тыс. лет нашлись следы как митохондриального, так и ядерного генома. Образцы из Ла-Брея в эту пятёрку на попали, зато в костях из битумных озёр обнаружился древний коллаген, что позволило провести протеомный анализ, т.е. сравнить аминокислотный состав коллагена ужасных волков с их современными родичами. И это сравнение сразу показало, что древние волчары — не близкая родня ни серым волкам, ни койотам, ни африканскому золотому волку или собакам. Более точной картины палеопротеом не дал — разрешение не то. Специалисты взялись за мтДНК, анализ которой подтвердил, что ужасный волк сильно отличается и от серых волков, и от койотов. Наконец, учёные провели сравнение ядерных генетических последовательностей ужасного волка и восьми современных видов псовых: серого волка, койота, африканского золотого волка, красного волка, эфиопского шакала, африканской гиеновидной собаки, андской лисицы и серой лисицы (в качестве внешней группы). Заодно исследователи прочитали геномы серого волка из Монтаны и двух видов африканских шакалов — чепрачного и полосатого. И этот анализ дал такой же результат: ужасный волк состоял с другими волкоподобными псовыми лишь в дальнем родстве. Дальнейшее исследование показало, что родословное дерево псовых включает три главные ветви — ужасных волков, африканских шакалов и всех остальных волкоподобных. При этом серый волк оказался ближе гиеновидным собакам и красному волку, чем ужасному волку и африканским шакалам. Итак, «лютоволков» действительно необходимо выделить в род Aenocyon, а для шакалов тоже предусмотрен отдельный род Lupulella.
Удалось установить и примерную хронологию: последний общий предок ужасных волков и других волкоподобных жил около 5,7 млн лет назад. Вдумайтесь! Ведь разделение предков шимпанзе и человека случилось немногим раньше.
Предки африканских шакалов отделились от псовых слегка позднее — 5,1 млн лет назад.
Ещё один вопрос, интересовавший исследователей — скрещивались ли ужасные волки с другими псовыми? Известно, представители этого семейства гибридизируются крайне легко, практически везде, где родственные виды могут повстречать друг друга. Это регулярно делают, к примеру, койоты и серые волки. Данные генетики говорят об обмене генами между красным волком и гиеновидной собакой, происходившем через миллионы лет после их обособления.
Учитывая всё это, генетики искали следы скрещивания с ужасными волками в геномах 22 современных серых волков и койотов, трёх древних собак и одного плейстоценового волка. Искали — но ничего не нашли! Конечно, нельзя исключить, что скрещивание происходило с какими-то другими волками, чьи геномы не попали в руки исследователям, но по имеющимся данным, ужасные волки гордо отвергали притязания чужаков, если таковые и случались. Единственно, что удалось увидеть — след древней метисации предков ужасного волка с предками современных волков и койотов, случившейся как минимум 3 млн лет назад.
В чём же дело? Исследователи полагают, что эволюция ужасного волка длительное время происходила в изоляции от предков серых волков и койотов. Скорее всего, причина в географии: ужасный волк сформировался в Америке, а серый волк и койот — в Старом Свете. Вероятно, предшественником ужасного волка был еще один вымерший американец — волк Армбрустера.
Новые данные позволяют по-другому взглянуть на эволюцию других ископаемых видов, таких, как плейстоценовый Canis edwardii — предполагаемый родич койота. Быть может, и его сходство с койотами — результат параллельной эволюции? По-видимому, значительная часть эволюции волкообразных происходила в Старом и Новом Свете независимо. К моменту появления в Северной Америке серых волков, койотов и других псовых — гостей из Евразии ужасный волк уже не мог скрещиваться с ними из-за накопившихся генетических отличий.
Остаётся вопрос: почему столь успешные когда-то ужасные волки вымерли, а их серая родня (пусть дальняя) здравствует и поныне? Кажется логичным, что погубило ужасных волков их пристрастие к крупной добыче: с исчезновением мегафауны в конце ледникового периода исчезли и специализированные хищники. Судьбу ужасного волка, например, разделил очень крупный американский лев. Серые волки и койоты выжили благодаря их пластичности — в частности, умению жрать всякую мелюзгу. Когда дичь обмельчала, забудь про гордость, переходи на зайцев и мышей — или проиграешь.
Но авторы статьи предлагают и другое объяснение: может, серого волка и койота спасла их полезная для иммунитета склонность к гибридизации? Например, с совсем недавним мигрантом из Азии — собакой. Известно, что благодаря смешению с собаками, американские волки не только слегка изменили окраску шерсти, но и приобрели защиту от еще одного очень неприятного типа гостей — новых инфекций, хлынувших из Старого Света.
Комментирует научный редактор АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ, палеонтолог Алексей Бондарев:
Для меня эта работа интересна тем, что она открыла нечто в целом весьма неожиданное на нашем хронологическом заднем дворе — в позднем плейстоцене. Это очень близкая к нам по времени эпоха и может показаться, что чего-то нового в плане былого биоразнообразия ждать от нее не приходится. Как-никак, основные действующие лица известны давно, ещё с XIX века, как науке, так и обывателям — шерстистые мамонт и носорог, пещерный медведь и им подобная братия. Но это в некоторой степени иллюзия. Применение совокупности проработанных морфологических методов и, особенно, методов палеогенетических дробит и перемешивает устоявшиеся конструкты. Вернее, обычно что-то заставляет заподозрить морфология, но именно генетика расставляет точки над Ё, доказывая самостоятельность и изолированность тех или иных видов, которые в былые времена толпились бы где-то в серой зоне уклонившихся морфотипов, проблемных подвидов и прочих «рахитичных казаков, прятавшихся в гротах долины Неандера». Предыдущими яркими примерами было, например, установление обособленности вымерших грацильных лошадей южной Сибири и Северной Америки от доживших до современности ослов и куланов. Также палеогенетические методы навели шороху среди плейстоценовых бизонов, пещерных медведей и других зверей. Теперь свершилась революция в понимании родственных связей ужасного волка, но нужно помнить, что морфологически его существенная — родовая — обособленность была постулирована еще в 1918 году Джоном Мерриамом. Нынешнее подтверждение этой гипотезы заставляет не только задуматься о том, в какой степени морфология обуславливается экологической ролью вида, но и принудит перетряхнуть все находки плиоценовых и плейстоценовых псовых Северной Америки в свете новых фактов. Также нужно вспомнить о недавнем обнаружении остатков, относящихся предположительно Aenocyon (тогда еще Canis) dirus на севере Китая, что, возможно, привлечет внимание к ревизии материалов и из Северной Азии.
